埕岛油田东部海域地质环境.doc

御园B区项目 详勘报告1 概述1.1 工程概况受青岛永信置业有限公司委托，我院于2009年12月7日至2009年12月17日对其拟建御园B区项目进行了岩土工程详细勘察工作。委托方提供1：500电子版总平面图一份。拟建御园B区项目位于青岛即墨市嵩山二路西侧，文化广场南侧，共包括12栋11-18F高层建筑、1-2F附属商业网点及1F地下车库，网点层高3.6m，住宅层高2.9m，地下车库层高3.6m，覆土高度1.5m，住宅一层室内外高差750mm。该项目用地面积55914m2，地下室建筑面积103000m2。拟建建筑物特征详见下表:特征拟建建筑物长（m）宽（m）层数（F）室内设计地坪标高（m）基础形式结构形式基础埋深（m）荷重（kPa）地下建筑（F）1#住宅楼63.7412.6511独立框剪2#住宅楼62.1211.8511独立框剪3#住宅楼62.1012.6511独立框剪4#住宅楼62.1412.6511独立框剪5#住宅楼41.0912.5918独立框剪16#住宅楼64.6212.6911独立框剪17#住宅楼64.6211.8511独立框剪18#住宅楼45.6812.6211独立框剪19#住宅楼57.1912.1811独立框剪10#住宅楼60.1812.1515独立框剪11#住宅楼60.1812.1811独立框剪12#住宅楼60.0713.3518独立框剪1商业网点A161.3212.826.471-2独立或条形框架商业网点B156.8516.833.861-2独立或条形框架地下车库周长（m）面积（m2）设计底板标高（m）184034100m21.2勘察目的、任务要求及勘察依据1.2.1勘察目的、任务要求：（1）查明建筑场地各岩土层的成因、时代、地层结构和均匀性以及特殊性岩土的性质，尤其应查明基础下软弱和坚硬地层分布，以及各岩土层的物理力学性质。对于岩质的地基和基坑工程，应查明岩石坚硬程度、岩体完整程度、基本质量等级和风化程度。（2）查明地下水类型、埋藏条件、补给及排泄条件、腐蚀性、稳定水位；提供季节变化幅度和各主要地层的渗透系数；提供基坑开挖工程应采取的地下水控制措施。（3）对地基岩土层的工程特性和地基的稳定性进行分析评价，提出各岩土层的地基承载力特征值；论证采用天然地基基础形式的可行性，对持力层选择、基础埋深等提出建议。（4）提供计算变形所需的计算参数。（5）对基坑工程的设计、施工方案提出意见。（6）对不良地质作用的防治提出意见，并提供所需计算参数。（7）提供本地区标准冻土深度。1.2.2勘察依据：岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）（2009年版）高层建筑岩土工程勘察规程 （JGJ72-2004）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）(2008年版)土工试验方法标准 （GB/T501231999）建筑工程地质钻探技术标准 （JGT8792）建筑边坡工程技术规范 （GB50330-2002）建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）建筑建筑工程抗震设防分类标准 （GB50223-2008）建筑变形测量规范 （JGJ/T8-97）岩土工程勘察文件编制标准 （DBK14-S3-2002）委托方及设计院的任务委托书1.3勘探方法和勘察工作布置及完成实物工程量1.3.1勘探方法：经过现场踏勘和搜集邻近资料，结合工程特点，选择XY-100、XY-150型钻机采用泥浆护壁回转钻进、标准贯入原位测试、波速测试、地脉动测试、室内（水、土工）试验相结合的勘探方法。1.3.2勘探工作布置：依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）(2009年版)3.1岩土工程勘察分级和高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）表3.0.1：该工程重要性等级为二级、场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，综合确定本次岩土工程勘察等级为乙级。依据高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）4.14.4和岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）4.1布置勘探点。1、勘探点布置：高层部分：沿建筑物边线布置勘探点，共布置勘探点84个，勘探点间距11.9329.80m。多层（商业网点）及地下车库部分：充分利用高层建筑勘探点的基础上，多层沿边线及角点，地下车库按方格网布置勘探点，共布置勘探点30个，勘探点间距7.0030.00m。2、勘探点深度：高层部分：自基础底面算起，控制性钻孔进入中风化基岩不小于5米，一般性勘探点进入中风化基岩不小于3米。多层（商业网点）及地下车库部分：自基础底面算起，控制性钻孔进入强风化（或中风化）基岩不小于5米，一般性钻孔进入强风化（或中风化）基岩不小于3米。2、取样及原位测试：控制性勘探点约占勘探点总量的1/3；地质鉴别孔、取样孔、标贯试验孔约各占勘探点总量的1/3；在高层建筑区域进行12个孔的波速测试；另外，于场地内布置地脉动测试点4个、视地下水发育情况做抽水试验孔1个。勘探点位置和类型详见建筑物与勘探点平面位置图及地下车库与勘探点平面位置图。1.3.3完成实物工作量：本次勘察完成实物工程量见表1-1:表1-1 实物工作量一览表类别勘探孔地脉动波速孔取原样取扰样取水样岩石样标贯总进尺单位个个个个个组块次m数量114412/337291190.10为完成上述任务，我院组织力量，共投入XY-150型号钻机3台，全球定位系统（GPS）一套，SE2404EP型综合工程物探测振仪一台，联想笔记本计算机一台，CD-7型地脉动检波器三台，RSM-SYS声波检测仪主机一台、一发双收检测器一只，数据线六根，110cmPVC管25m。于2009年12月7日至2009年12月17日完成全部的野外工作。2地形地貌及水文气象2.1地形地貌拟建场区地势较为平坦，孔口标高21.8525.12m，孔口最大高差4.27m，原地貌类型为剥蚀丘陵地貌，后经人工回填，现为建筑空地。2.2水文气象青岛即墨市地处北温带沿海区域，属华北暖温带沿海湿润季风区气候，四季分明。年均气温12.0，极端最高气温37.3，极端最低气温-18.6。年均风速2.20m/s，以西南风为主导风向，瞬间最大风速44.20m/s。年均降雨量750mm，最大年降雨量1427.80mm，最小年降雨量278.00mm，降水量时空分布不均，冬春少，夏季多。降雨集中在69月份，占全年降水量的72.5%，非汛期仅占27.5%；降水量年际变化较大，年降水量的最大值是多年平均降水量的2.16倍，最小值是多年平均降水量的42%，最大值是最小值的5.13倍。季节性冻土深度为0.50m。3地层划分、评述及物理力学指标根据本次勘察揭露，勘察深度范围内主要为第四系人工填土及白垩纪风化岩石类组成。根据本次勘察成果并结合区域地质资料，将场地内的各地基土划分为4个主要工程地质单元层，现分别阐述如下：素填土（Q4ml）：黄褐色土黄色，稍湿，松散稍密,主要为粉土、粘性土组成,有少量的砂粒，见少量的铁锰质渲染及植物根系。局部为耕植土。该层在勘探孔范围内111个钻孔揭露，层厚0.302.10m，层底标高20.0024.42m，层底埋深0.302.10m。剪切波波速统计结果详见表3-1：表3-1 素填土层剪切波统计结果一览表 特征值项目平均值（x）标准值标准差n-1变异系数极值max/min统计个数（n）剪切波波速（m/s）130.809128.24.420.034139.4/12411-1杂填土（Q4ml）：黄褐色，稍湿饱和，松散,主要由块石和砼、砖块等建筑垃圾回填而成，块石最大粒径约0.50m，局部有少量碎石。该层在勘探孔范围内3个钻孔揭露，层厚2.503.80m，层底标高18.5219.95m，层底埋深2.503.80m。该层在48#钻孔进行了剪切波速测试，剪切波波速s=138.00m/s。残积土（Q4el）：黄褐色浅黄色,中密密实,岩芯手搓成粉土状粉砂状,稍具层理，局部勘探点见薄层状砂岩全风化及块状、片状砂岩强风化区域，干钻较易钻进。该层在勘探孔范围内89个钻孔揭露，层厚0.401.70m,层底标高19.80m23.82m，层底埋深0.702.60m。标准贯入试验（修正值）、剪切波波速统计结果详见表3-2：表3-2 残积土标准贯入试验（修正值）、剪切波统计结果一览表 特征值项目平均值（x）标准值标准差n-1变异系数极值max/min统计个数（n）标准贯入试验(击)23.719.88.90.3739.0/14.015剪切波波速（m/s）317.612.1160.0381334/3025强风化砂岩（K12）：黄褐色浅黄绿色,稍湿,密实,岩芯呈砂状碎块状,原岩结构大部分破坏,砂质胶结，矿物成分长石、石英，稍具层理，物理力学性质具层状差异，干钻不易钻进。岩体完整程度等级为破碎，岩石坚硬程度等级为较软岩，岩体基本质量等级为级。该层在勘探孔范围内39个钻孔揭露，层厚0.502.00m,层底标高18.00m23.10m，层底埋深0.904.10m。标准贯入试验（实测值）、剪切波波速统计结果详见表3-3：表3-3 强风化砂岩标准贯入试验（修正值）、剪切波统计结果一览表 特征值项目平均值（x）标准值标准差n-1变异系数极值max/min统计个数（n）标准贯入试验(击)134.9120.431.30.23189.0/94.014剪切波波速（m/s）514.0011.1950.0217528.0/504.04中风化砂岩（K12）：黄褐色浅黄绿色,稍湿饱和,岩芯呈碎块状短柱状,砂质胶结,原岩结构部分破坏，风化裂隙较发育，矿物成分长石、石英。岩体完整程度等级为较破碎，岩石坚硬程度等级为较软岩，岩体基本质量等级为级。该层在勘探孔范围内全部有揭露，最大揭露厚度为11.95m。岩石力学性质、纵波波速统计结果详见表3-19：表3-19 中风化砂岩岩石力学性质、纵波波速统计结果一览表 特征值项目平均值（x）标准值 标准差n-1变异系数极值max/min统计个数（n）饱和抗压（MPa）/饱和抗剪（MPa）内摩擦系数/粘聚力(MPa)/内摩擦角/纵波波速（m/s）1947.4081870.24388.070.0912425.81/1447.836174地质构造该区域地质构造处于华北地台鲁东地台的海阳高密坳陷和胶南隆起的过渡区，自太古代以来，长期处于稳定上升，剥蚀夷平过程中。到了中生代晚期才产生强烈的地壳运动，由于受断层和节理的影响，形成了断裂构造，而褶皱构造不甚发育。本区域构造以断裂构造为主，自第三纪以来，区内以整体性较稳定的断块隆起为主，上升幅度一般不大。据青岛城市工程地质（青岛海洋大学出版社 1995年12月）区域地质资料显示，青岛区域有两较大断裂郭城即墨、朱吴店集断裂带，两大断裂自早白垩世早期已基本形成，第四纪未见明显活动，可以认为该区第四纪以来是相对稳定的。5不良地质作用及特殊性岩土拟建场区内特殊性岩土主要为由第四系人工素填土与杂填土，尤其是杂填土，其成分相对复杂，物理力学性质不稳定，此类土不宜作为天然地基持力层。拟建场区未发现岩溶、滑坡、泥石流、危岩和崩塌、采空区及地面沉降等不良地质作用和地质灾害。6地下水特征地下水主要赋存于第四系松散堆积物中的层素填土层残积土中的承压水和下卧基岩中的基岩裂隙水。承压水主要接受大气降水和邻近区域渗流补给，排泄方式主要以地表蒸发和排向邻近区域；基岩裂隙水主要由邻近区域补给和向邻近区域排泄。勘察期间为枯水期，稳定水位埋深7.659.72m；稳定水位标高14.2014.90m，地下水位年变幅约0.50m,可不考虑地下水对工程的影响。6.1地下水腐蚀性测试与评价本次勘察于1#、72#钻孔及拟建场区内水井共取水样三组，按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（修订版）12.2，按照类环境对水质分析报告进行分析：1、1#孔水样分析、SO42-=101.915mg/L300mg/LMg2+=4.439mg/L2000mg/L按地层渗透性评价PH值=6.515mg/L侵蚀性CO2=27.479mg/L30mg/L判定场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性。、在长期浸水条件下，Cl-=284.721mg/L10000mg/L判定场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性;在干湿交替的条件下，100mg/LCl-=284.721mg/L500mg/L判定场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性;2、 72#孔水样分析、SO42-=97.739mg/L300mg/LMg2+=4.227mg/L2000mg/L按地层渗透性评价PH值=6.5侵蚀性CO2=14.463mg/L15mg/L判定场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性。、在长期浸水条件下，Cl-=276.322mg/L10000mg/L判定场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性;在干湿交替的条件下，100mg/LCl-=276.322mg/L500mg/L判定场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性;3、场区内水井水样分析、SO42-=98.574mg/L300mg/LMg2+=4.650mg/L2000mg/L按地层渗透性评价PH值=6.5侵蚀性CO2=14.463mg/L15mg/L判定场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性。、在长期浸水条件下，Cl-=276.531mg/L10000mg/L判定场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性;在干湿交替的条件下，100mg/LCl-=276.531mg/L500mg/L判定场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性;判定场地地下水对钢结构具弱腐蚀性通过以上三组水样分析综合判定：地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;在长期浸水的条件下，对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性;在干湿交替的条件下，对钢筋混凝土中钢筋具弱腐蚀性。7地震效应及场地类别7.1地震效应7.1.1区域稳定性：青岛地区所处大地构造单元相对稳定，历史地震观测资料表明：本区未发生过破坏性地震，以弱震、微震为主，且震中离散，无明显线性分布。本区不具备发生破坏性地震的构造条件，从区域未来地震危险区预测结果看，本区地震危险性主要受远震的影响。因此拟建场区区域上属相对稳定地块。根据区域历史地震资料分析，该区历史上未发生过破坏性地震，仅发生有感地震，以弱震、微震为主，且震中离散，无明显线性分布。本区地震危险性主要受远震影响。依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008年版），本区设计地震分组为第二组，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。7.1.2地脉动测试：本次勘察在1#、4#、9#及12#楼共布置四个地脉动测试点，地脉动测试成果见下表：表7-1 地脉动测试成果表序号测试方向卓越周期（s）最大速度（cm/s）最大加速度（cm/s2）最大位移（cm）1#南北0.12260.0014640.076592.93E-05东西0.12260.0010550.076142.91E-05垂直0.12260.0014300.075622.59E-052#南北0.11250.0009190.052991.37E-05东西0.11250.0010550.060791.26E-05垂直0.11250.0009180.052911.69E-053#南北0.19130.0025030.088698.28E-05东西0.19130.0024950.084607.79E-05垂直0.19130.0023650.080195.75E-054#南北0.13060.0006270.031061.34E-05东西0.13060.0005630.027821.21E-05垂直0.13110.0004480.022171.36E-05依据上表和建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008年版）综合判定该场地的卓越周期为：东西向：0.11250.1913S，南北向：0.1125S0.1913S，垂直向：0.1125S0.1913S。7.2场地类别根据本次勘察剪切波速测试资料，依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）(2008年版)4.1.3，地基土类型如下：层素填土：s130.809m/s，为软弱土;-1层杂填土：s138.00m/s，为软弱土;层残积土：s317.60m/s,为中硬土；层强风化砂岩：s514.00m/s，为坚硬土；层中风化砂岩为岩石。取有代表性钻孔，分别计算其等效剪切波速结果如下：表7-1 钻孔剪切波速测试计算表孔号测试深度（m）岩性覆盖地层厚度di（m）剪切波速（m/s）传播时间ti（s）等效剪切波速（m/s）场地类别10.000.40层素填土1.20128.000.0031210.530.401.20残积土312.000.0026120.000.40层素填土1.00132.000.0030204.080.401.00残积土316.000.0019130.000.60层素填土1.50127.500.0047208.330.701.50残积土 324.000.0025孔号测试深度（m）岩性覆盖地层厚度di（m）剪切波速（m/s）传播时间ti（s）等效剪切波速（m/s）场地类别240.000.60层素填土1.10130.000.0046174.600.601.10残积土302.000.0017250.000.80层素填土0.80134.000.0060134.00360.000.80层素填土0.80134.000.0060134.00370.000.75层素填土0.75139.400.0054139.40480.003.80层素填土3.80138.000.0275138.00540.000.80层素填土0.80124.000.0065124.00610.000.70层素填土0.70130.000.0054130.00670.000.50层素填土1.60126.000.0040219.180.501.60残积土334.000.0033720.001.50层素填土1.50134.000.0112134.00依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008年版）表4.1.6，场地覆盖层厚度0.303.80m，综合判别场地类别为类。综上所述,本工程中建筑场地类别为类场地，抗震设计特征周期为0.35s。根据该地区的地质、地形、地貌判定该区域属抗震一般地段。8岩土工程评价8.1地基承载力标准值建议值根据有关规定、标准，综合本场地地基土的岩土工程特性、土工试验、原位测试等指标，同时结合地区经验，场地地基土物理力学指标建议值详见表8-1。表8-1 地基土物理力学指标建议值表岩土层压缩模量E01-2（MPa）承载力标准值fak（kPa）素填土-1杂填土残积土15260强风化砂岩50900中风化砂岩18008.2地基均匀性评价在拟建工程场区内，地基土主要受力深度范围内，地层厚度变化不大，土层力学性质差别不大，综合判定该场地地基属均匀性地基。8.3场地稳定性和适宜性评价据青岛城市工程地质（青岛海洋大学出版社 1995年12月）区域地质资料显示，青岛区域有两较大断裂郭城即墨、朱吴店集断裂带，拟建工程场区内有多条断裂延伸的较小断裂交汇，区内断裂较发育。两大断裂自早白垩世早期已基本形成，至第四纪未见明显活动，可以认为该区第四纪以来是相对稳定的。综合上述，场地地质构造稳定性良好。拟建场区地形较平坦，地貌类型单一，地基土分布较均匀，故拟建场区场地稳定性良好，建筑适宜性良好。8.4地基分析与评价层素填土：土力学性质不稳定，力学强度低，建议挖除。-1层杂填土：土力学性质不稳定，力学强度低，未经处理不宜作为基础持力层。层残积土：土力学性质良好，力学强度较高，但仅局部分布，且厚度普遍较薄，不宜作为基础持力层。层强风化砂岩：土力学性质稳定，力学强度高，但分布及厚度不均匀，较厚处可以作为基础持力层。层中风化砂岩：力学性质稳定，力学强度很高，是良好的天然地基基础持力层。8.5地基基础方案拟建建筑物主要包括12栋11-18F高层建筑、1-2F附属商业网点及1F地下车库，荷载差别较大。根据场区工程地质条件，本着安全经济、技术可行的原则，建议采用天然地基，以层强风化砂岩或层中风化砂岩作为天然地基持力层，基础形式可采用独立或条形基础。具体详见下表8-2：表8-2 地基基础方案建议表 特征建筑物设计室内地坪标高（m）现状标高（m）建议采用的基础形式基础持力层的选择对应的剖面线号1#楼24.3725.12独立或条形基础层强风化砂岩或层中风化砂岩39432#楼23.6124.00独立或条形基础层强风化砂岩或层中风化砂岩39、40、44463#楼22.8423.32独立或条形基础层强风化砂岩或层中风化砂岩47514#楼22.3422.46独立或条形基础层强风化砂岩和层中风化砂岩47、48、52545#楼22.0422.57独立或条形基础层中风化砂岩31、32、36386#楼22.7023.01独立或条形基础层中风化砂岩31、32、33357#楼23.3223.70独立或条形基础层中风化砂岩23、34 28308#楼23.7824.35独立或条形基础层中风化砂岩23、24、25279#楼23.5524.03独立或条形基础层中风化砂岩2、3、4710#楼22.8323.32独立或条形基础层中风化砂岩2、3、81011#楼22.4122.63独立或条形基础层中风化砂岩13、14、161812#楼21.8522.24独立或条形基础层中风化砂岩13、14、1921商业网点A22.7324.19独立基础层强风化砂岩或层中风化砂岩1、2、411商业网点B21.9022.74独立基础层强风化砂岩或层中风化砂岩12、13、1622地下车库独立或条形基础层中风化砂岩5580不均匀沉降问题：拟建高层住宅楼、商业网点及地下车库，荷载差异较大，当同时位于同一地基土上时，存在因上部荷载差异或地基土物理力学性质差异而引起不均匀沉降的可能。建议在设计和施工时应采取相应措施，如设置沉降缝、调整施工顺序等，避免因不均匀沉降而引起的工程问题。8.6基坑工程8.6.1基坑支护方案及开挖建议：（1）基坑支护：基坑最大开挖深度h约为5.00m（h12m），拟建场区工程地质条件较简单，地下水位不高，依据高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）8.7.2，本工程开挖后的基坑安全等级为三级。拟建地下车库的北边线紧邻拟建9#、10#、11#、12#住宅楼，无放坡开挖施工空间，建议采用垂直开挖；东边线与西边线局部近邻拟建商业网点，南边线近邻1#、2#、3#、4#住宅楼，距离约4.007.30m，根据基坑施工空间（护栏、施工车道等）的需要，采用小坡度开挖或垂直开挖。除上述所述地段外，地下车库东、西边线局部距红线18.00m27.00m，为节省工程投资，根据本次勘察取得的资料，建议采用放坡的方式进行开挖，在开挖深度范围内，放坡开挖的坡度建议：层素填土1：1.25；-1层杂填土1：1.50；层残积土采用1：0.75；层强风化基岩采用1：0.25；层中风化基岩采用1：0.15。开挖时局部可能发生掉块、失稳现象，建议采用喷锚支护措施。基坑开挖及施工过程中，应进行边坡位移观测，随时掌握边坡动态。基坑边坡的支护对本工程显得相当重要。基坑支护方案建议由具备资质的专业设计人员根据场地条件、岩土参数进行支护方案设计。（2）基坑开挖层素填土层强风化基岩可采用机械开挖。局部层强风化基岩和层中风化基岩需